JP7466783B1 - Optical transmitting device, optical receiving device, optical transmission system, and optical transmission method - Google Patents

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JP7466783B1 JP2023540973A JP2023540973A JP7466783B1 JP 7466783 B1 JP7466783 B1 JP 7466783B1 JP 2023540973 A JP2023540973 A JP 2023540973A JP 2023540973 A JP2023540973 A JP 2023540973A JP 7466783 B1 JP7466783 B1 JP 7466783B1
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Abstract

多値変調された光伝送信号を送信する光送信装置において、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の情報を含む制御情報に対して誤り訂正符号化処理を行って符号化された制御情報系列を出力する制御符号化部(27)と、制御情報が示す多値変調方式に対応する誤り訂正符号化処理を主信号情報に対して行い符号化された主信号情報系列を生成する主符号化部(25)と、制御情報系列が直後の主信号情報系列に対して使用される多値変調方式を示すように、主信号情報系列に制御情報系列を挿入して出力する選択回路(28)と、選択回路(28)が出力する制御情報系列に対して、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行い、選択回路が出力する主信号情報系列に対して、制御情報系列が示す多値変調方式を用いてマッピング処理を行って、多値変調された光伝送信号を生成するマッピング部(29)と、を備えることを特徴とする。The optical transmitting device for transmitting a multi-level modulated optical transmission signal comprises a control coding unit (27) for performing error correction coding processing on control information including information on a multi-level modulation method used for a main signal information sequence and outputting an encoded control information sequence; a main coding unit (25) for performing error correction coding processing on the main signal information corresponding to the multi-level modulation method indicated by the control information and generating an encoded main signal information sequence; a selection circuit (28) for inserting a control information sequence into a main signal information sequence so that the control information sequence indicates the multi-level modulation method used for the main signal information sequence immediately following, and a mapping unit (29) for performing mapping processing on the control information sequence output by the selection circuit (28) using a predetermined multi-level modulation method, and for performing mapping processing on the main signal information sequence output by the selection circuit using the multi-level modulation method indicated by the control information sequence, thereby generating a multi-level modulated optical transmission signal.

Description

本開示は、多値変調された光伝送信号を伝送する光送信装置、光受信装置、光伝送システムおよび光伝送方法に関する。 The present disclosure relates to an optical transmitting device, an optical receiving device, an optical transmission system, and an optical transmission method for transmitting a multi-level modulated optical transmission signal.

従来、光伝送システムにおいて、高い伝送容量および長距離の伝送を実現するために、誤り訂正符号が用いられている。多値変調された光伝送信号を伝送する光伝送システムでは、使用される多値変調方式に対応した誤り訂正符号が用いられる。例えば特許文献1には、多値変調方式に対応した誤り訂正符号化装置が開示されている。Conventionally, in optical transmission systems, error correction codes are used to achieve high transmission capacity and long-distance transmission. In optical transmission systems that transmit multi-level modulated optical transmission signals, error correction codes corresponding to the multi-level modulation method used are used. For example, Patent Document 1 discloses an error correction coding device corresponding to the multi-level modulation method.

国際公開第2021/199690号International Publication No. 2021/199690

しかしながら、上記従来の技術によれば、使用する多値変調方式は予め定められた1つの方式であることを前提としており、誤り訂正用の符号フォーマットは1通りに定まっている。このため、符号フォーマットと比べて短いデータが入力されるような場合には、固定値を情報ビット系列に挿入して符号フォーマットにデータ長を合わせており、伝送効率が低下するという問題があった。However, according to the above conventional technology, the multi-level modulation method used is assumed to be a single predetermined method, and the code format for error correction is fixed to one type. Therefore, when data shorter than the code format is input, a fixed value is inserted into the information bit sequence to match the data length to the code format, resulting in a problem of reduced transmission efficiency.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送効率を向上させることが可能な光送信装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to obtain an optical transmitting device capable of improving transmission efficiency.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる光送信装置は、多値変調された光伝送信号を送信する光送信装置であって、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の情報を含む制御情報に対して誤り訂正符号化処理を行って符号化された制御情報系列を出力する制御符号化部と、送信される情報ビット系列に対して、送信されないビット系列として制御情報が示す多値変調方式に応じたビット数の固定ビットが挿入され、使用される多値変調方式の最大多値シンボルに対応したビット系列である主信号情報に対して、多値変調方式によらず同一のパラメータによる誤り訂正符号化処理を行い符号化された主信号情報系列を生成する主符号化部と、制御情報系列が直後の主信号情報系列に対して使用される多値変調方式を示すように、主信号情報系列に制御情報系列を挿入して出力する選択回路と、選択回路が出力する制御情報系列に対して、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行い、選択回路が出力する符号化された主信号情報系列に対して、制御情報系列が示す多値変調方式を用いてマッピング処理を行って、多値変調された光伝送信号を生成するマッピング部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, an optical transmitting device according to the present disclosure is an optical transmitting device that transmits a multi-level modulated optical transmission signal, and is characterized in comprising: a control coding unit that performs error correction coding processing on control information including information on a multi-level modulation method used for a main signal information sequence, and outputs an encoded control information sequence; a main coding unit that performs error correction coding processing using the same parameters regardless of the multi-level modulation method on main signal information, in which a fixed number of bits according to the multi-level modulation method indicated by the control information is inserted into the information bit sequence to be transmitted as a bit sequence that is not transmitted, and which is a bit sequence corresponding to the maximum multi-level symbol of the multi-level modulation method used , to generate an encoded main signal information sequence; a selection circuit that inserts a control information sequence into the main signal information sequence so that the control information sequence indicates the multi-level modulation method to be used for the main signal information sequence immediately following, and outputs the control information sequence; and a mapping unit that performs mapping processing on the control information sequence output by the selection circuit using a predetermined multi-level modulation method, and performs mapping processing on the encoded main signal information sequence output by the selection circuit using the multi-level modulation method indicated by the control information sequence, to generate a multi-level modulated optical transmission signal.

本開示にかかる光送信装置は、伝送効率を向上させることが可能であるという効果を奏する。The optical transmission device disclosed herein has the effect of improving transmission efficiency.

実施の形態1にかかる光伝送システムの構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical transmission system according to a first embodiment; 図1に示す光送信装置の構成例を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the optical transmission device shown in FIG. 1; 図2に示す符号化回路の詳細な構成例を示す図FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration example of the encoding circuit shown in FIG. 2 ; 図2に示す光送信装置の動作を説明するためのフローチャート3 is a flowchart illustrating the operation of the optical transmitter shown in FIG. 2. 図1に示す光受信装置の備える復号回路の構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a decoding circuit included in the optical receiving device shown in FIG. 1; 図1に示す光受信装置の動作を説明するためのフローチャート2 is a flowchart illustrating the operation of the optical receiving device shown in FIG. 1. 図1に示す光送信装置および光受信装置の機能を実現するための専用のハードウェアを示す図FIG. 2 is a diagram showing dedicated hardware for implementing the functions of the optical transmitting device and the optical receiving device shown in FIG. 1. 図1に示す光送信装置および光受信装置の機能を実現するための制御回路の構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a control circuit for implementing the functions of the optical transmitter and the optical receiver shown in FIG. 1; 256QAM(Quadrature Amplitude Modulation)のフレームフォーマットを示す図FIG. 2 shows a frame format of 256QAM (Quadrature Amplitude Modulation). 64QAMのフレームフォーマットを示す図FIG. 1 shows a frame format of 64QAM. 16QAMのフレームフォーマットを示す図FIG. 1 shows a frame format of 16QAM. QPSKのフレームフォーマットを示す図FIG. 1 shows a frame format of QPSK.

以下に、本開示の実施の形態にかかる光送信装置、光受信装置、光伝送システムおよび光伝送方法を図面に基づいて詳細に説明する。 Below, the optical transmitting device, optical receiving device, optical transmission system, and optical transmission method relating to embodiments of the present disclosure are described in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる光伝送システム1の構成を示す図である。光伝送システム1は、光送信装置2と、光受信装置3とを有する。光送信装置2と光受信装置3との間は、光ファイバなどで接続されている。光伝送システム1は、多値変調された光伝送信号を伝送する。光送信装置2は、多値変調された光伝送信号を生成し、生成した光伝送信号を送信する。光受信装置3は、光送信装置2が送信した光伝送信号を受信する。
Embodiment 1.
1 is a diagram showing a configuration of an optical transmission system 1 according to a first embodiment. The optical transmission system 1 includes an optical transmitting device 2 and an optical receiving device 3. The optical transmitting device 2 and the optical receiving device 3 are connected by an optical fiber or the like. The optical transmission system 1 transmits a multi-level modulated optical transmission signal. The optical transmitting device 2 generates a multi-level modulated optical transmission signal and transmits the generated optical transmission signal. The optical receiving device 3 receives the optical transmission signal transmitted by the optical transmitting device 2.

光送信装置2は、複数の種類の多値変調方式に対応した多値変調処理を行うことができる。光送信装置2は、伝送する情報ビット系列の長さに合わせて、伝送効率の良い多値変調方式を選択して、使用することができる。光受信装置3では、受信する光伝送信号に対して用いられた変調方式に合わせた受信処理を行う必要がある。このため、光送信装置2は、使用した変調方式を光受信装置3に通知するための制御信号を、伝送する情報ビット系列を含む主信号を伝送する前に、光受信装置3に伝送する機能を有する。以下、具体的な構成および動作について説明する。 The optical transmitting device 2 can perform multi-level modulation processing corresponding to multiple types of multi-level modulation methods. The optical transmitting device 2 can select and use a multi-level modulation method with good transmission efficiency according to the length of the information bit sequence to be transmitted. The optical receiving device 3 needs to perform reception processing according to the modulation method used for the optical transmission signal to be received. For this reason, the optical transmitting device 2 has a function of transmitting a control signal to the optical receiving device 3 to notify the optical receiving device 3 of the modulation method used before transmitting the main signal including the information bit sequence to be transmitted. The specific configuration and operation are described below.

図2は、図1に示す光送信装置2の構成例を示す図である。光送信装置2は、変調方式決定部20と、固定値挿入部21と、制御情報生成部22と、符号化回路23とを有する。なお、光送信装置2は、図2に示す以外の構成要素を備えていてもよい。 Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of the optical transmission device 2 shown in Figure 1. The optical transmission device 2 has a modulation method determination unit 20, a fixed value insertion unit 21, a control information generation unit 22, and an encoding circuit 23. Note that the optical transmission device 2 may have components other than those shown in Figure 2.

変調方式決定部20は、伝送する情報ビット系列の系列長に基づいて、情報ビット系列を含む主信号情報に対して使用する多値変調方式を決定する。変調方式決定部20は、伝送効率が良くなるように、多値変調方式を選択する。変調方式決定部20は、伝送する情報ビット系列を固定値挿入部21に出力し、決定した多値変調方式を固定値挿入部21および制御情報生成部22のそれぞれに出力する。The modulation scheme determination unit 20 determines the multi-level modulation scheme to be used for the main signal information including the information bit sequence based on the sequence length of the information bit sequence to be transmitted. The modulation scheme determination unit 20 selects the multi-level modulation scheme to improve transmission efficiency. The modulation scheme determination unit 20 outputs the information bit sequence to be transmitted to the fixed value insertion unit 21, and outputs the determined multi-level modulation scheme to each of the fixed value insertion unit 21 and the control information generation unit 22.

固定値挿入部21は、変調方式決定部20が決定した多値変調方式に応じて、伝送対象としないビット位置に固定値を挿入することにより、最大多値シンボルに対応した情報ビット系列である主信号情報を生成して制御情報生成部22および符号化回路23のそれぞれに出力する。The fixed value insertion unit 21 generates main signal information, which is an information bit sequence corresponding to the maximum multi-level symbol, by inserting fixed values into bit positions that are not to be transmitted in accordance with the multi-level modulation method determined by the modulation method determination unit 20, and outputs the main signal information to the control information generation unit 22 and the encoding circuit 23.

制御情報生成部22は、変調方式決定部20が決定した多値変調方式を示す情報を含む制御情報を生成し、生成した制御情報を符号化回路23に出力する。なお、制御情報は、固定値挿入部21による処理後の主信号情報のフレーム情報を含んでもよい。フレーム情報は、例えば、主信号情報に含まれる伝送する情報ビット系列の系列長の情報を含む。The control information generating unit 22 generates control information including information indicating the multi-level modulation method determined by the modulation method determining unit 20, and outputs the generated control information to the encoding circuit 23. The control information may include frame information of the main signal information after processing by the fixed value inserting unit 21. The frame information includes, for example, information on the sequence length of the information bit sequence to be transmitted, which is included in the main signal information.

符号化回路23は、主信号情報および制御情報の誤り訂正符号化処理と、変調処理とを実行する。以下、具体的な構成について説明する。The encoding circuit 23 performs error correction encoding processing and modulation processing of the main signal information and control information. The specific configuration is described below.

図3は、図2に示す符号化回路23の詳細な構成例を示す図である。符号化回路23には、主信号情報と、主信号情報に対して使用される変調方式の情報を含む制御情報とが入力される。 Figure 3 is a diagram showing a detailed configuration example of the encoding circuit 23 shown in Figure 2. The encoding circuit 23 receives main signal information and control information including information on the modulation method used for the main signal information.

符号化回路23は、インタリーバ24と、主符号化部25と、デインタリーバ26と、制御符号化部27と、選択回路28と、マッピング部29とを有する。主信号情報は、インタリーバ24に入力され、制御情報は、制御符号化部27に入力される。The encoding circuit 23 has an interleaver 24, a main encoding unit 25, a deinterleaver 26, a control encoding unit 27, a selection circuit 28, and a mapping unit 29. Main signal information is input to the interleaver 24, and control information is input to the control encoding unit 27.

インタリーバ24は、主信号情報のビット系列の順序を多値変調シンボル単位で並び替える。インタリーバ24は、主符号化部25における処理に合わせて主信号情報のビット系列の順序を並び替える。インタリーバ24は、順序を並び替えた後の主信号情報を主符号化部25に出力する。The interleaver 24 rearranges the order of the bit sequence of the main signal information in units of multi-level modulation symbols. The interleaver 24 rearranges the order of the bit sequence of the main signal information to match the processing in the main encoding unit 25. The interleaver 24 outputs the rearranged main signal information to the main encoding unit 25.

主符号化部25は、制御情報に基づいて、インタリーバ24が出力する主信号情報の符号化処理を行い、符号化された主信号情報系列を生成する。主符号化部25は、HD(Hard Decision)-FEC(Forward Error Correction)符号化部251と、マルチレベル符号化部252と、SD(Soft Decision)-FEC符号化部253とを有する。The main coding unit 25 performs coding processing of the main signal information output by the interleaver 24 based on the control information, and generates a coded main signal information sequence. The main coding unit 25 has an HD (Hard Decision)-FEC (Forward Error Correction) coding unit 251, a multilevel coding unit 252, and an SD (Soft Decision)-FEC coding unit 253.

HD-FEC符号化部251は、制御情報に含まれるフレーム情報に基づいて、主信号情報に対して光受信装置3において復号時に硬判定復号を行うことを前提とした誤り訂正符号を用いて符号化処理を行う。HD-FEC符号化部251が行う符号化処理を、第1の符号化処理と称する場合がある。第1の符号化処理では、例えば、BCH(Bose Chaudhuri Hocquenghem)符号、RS(Reed Solomon)符号などが用いられ、最大多値変調シンボルを想定しての符号化処理が行われる。すなわち、HD-FEC符号化部251は、0固定行のシンボルビットも情報系列として誤り訂正符号化する。HD-FEC符号化部251は、符号化処理を行った後の符号化系列である主信号情報系列をマルチレベル符号化部252に出力する。Based on the frame information included in the control information, the HD-FEC encoding unit 251 performs encoding processing using an error correction code that assumes that hard decision decoding is performed on the main signal information at the time of decoding in the optical receiving device 3. The encoding processing performed by the HD-FEC encoding unit 251 may be referred to as a first encoding processing. In the first encoding processing, for example, a BCH (Bose Chaudhuri Hocquenghem) code, an RS (Reed Solomon) code, etc. are used, and encoding processing is performed assuming the maximum multi-level modulation symbol. In other words, the HD-FEC encoding unit 251 performs error correction encoding on the symbol bits of the 0 fixed row as an information sequence. The HD-FEC encoding unit 251 outputs the main signal information sequence, which is the encoded sequence after the encoding processing, to the multilevel encoding unit 252.

マルチレベル符号化部252は、制御情報に含まれる多値変調方式に合わせて、HD-FEC符号化部251が出力した主信号情報系列を分割して、マルチレベル符号化処理を行う。マルチレベル符号化部252は、マルチレベル符号化処理後の主信号情報系列に含まれる複数のビットのうち、SD-FEC符号化部253による処理対象である一部のビットをSD-FEC符号化部253に出力し、残りのビットをデインタリーバ26に出力する。SD-FEC符号化部253による処理対象であるビットは、誤り率が高くなるビットとすることが好ましい。例えば、多値変調方式によっては、多値変調シンボルの各ビットの誤り率が異なる。このため、多値変調シンボルの複数のビットの中で誤り率の高いビット、例えば最下位ビット(LSB:Least Significant Bit)をSD-FEC符号化部253による処理対象のビットとすることができる。The multilevel coding unit 252 divides the main signal information sequence output by the HD-FEC coding unit 251 according to the multilevel modulation method included in the control information, and performs multilevel coding processing. The multilevel coding unit 252 outputs some of the bits included in the main signal information sequence after the multilevel coding processing, which are to be processed by the SD-FEC coding unit 253, to the SD-FEC coding unit 253, and outputs the remaining bits to the deinterleaver 26. It is preferable that the bits to be processed by the SD-FEC coding unit 253 are bits with a high error rate. For example, depending on the multilevel modulation method, the error rate of each bit of the multilevel modulation symbol differs. For this reason, the bit with the high error rate among the multiple bits of the multilevel modulation symbol, for example, the least significant bit (LSB), can be the bit to be processed by the SD-FEC coding unit 253.

SD-FEC符号化部253は、マルチレベル符号化部252が出力するビットに対して、光受信装置3において復号時に軟判定復号を行うことを前提とした誤り訂正符号を用いて符号化処理を行う。SD-FEC符号化部253が行う符号化処理を、第2の符号化処理と称する場合がある。第2の符号化処理では、例えば、LDPC(Low Density Parity Check)符号などが用いられる。SD-FEC符号化部253は、符号化処理を行った後の符号化系列をデインタリーバ26に出力する。The SD-FEC encoding unit 253 performs encoding processing on the bits output by the multilevel encoding unit 252 using an error correction code that assumes that soft decision decoding will be performed at the time of decoding in the optical receiving device 3. The encoding processing performed by the SD-FEC encoding unit 253 may be referred to as a second encoding processing. In the second encoding processing, for example, an LDPC (Low Density Parity Check) code or the like is used. The SD-FEC encoding unit 253 outputs the encoded sequence after the encoding processing to the deinterleaver 26.

デインタリーバ26は、主符号化部25が出力する主信号情報系列の順序を並び替えて元に戻す。つまり、デインタリーバ26は、インタリーバ24が並び替える前と同じ順序となるように、主信号情報系列に含まれるビットの順序を並び替える。デインタリーバ26は、順序を並び替えた後の主信号情報系列を選択回路28に出力する。The deinterleaver 26 rearranges the order of the main signal information sequence output by the main encoding unit 25 to return it to the original order. In other words, the deinterleaver 26 rearranges the order of the bits contained in the main signal information sequence so that it is in the same order as before the rearrangement by the interleaver 24. The deinterleaver 26 outputs the rearranged main signal information sequence to the selection circuit 28.

制御符号化部27は、制御情報の符号化処理を行い、符号化処理を行った後の制御情報系列を選択回路28に出力する。制御情報には、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式を示す情報、フレーム情報などが含まれている。制御符号化部27は、制御情報に含まれる情報を保持しておき、主符号化部25に提供することができる。制御符号化部27は、主信号情報に対して用いられる誤り訂正符号と異なる誤り訂正符号を用いて、制御情報を誤り訂正符号化することができる。制御符号化部27は、主信号情報に対して用いられる誤り訂正符号よりも誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて、符号化処理を行うことが好ましい。例えば、制御情報に対して用いられる誤り訂正符号は、ブロック符号、LDPC符号、Polar符号などが挙げられる。制御情報系列は、短い情報ビット長となるため、短い符号長であっても誤り訂正能力が高く、符号化率を柔軟に構成することが可能なPolar符号は好適である。制御符号化部27がPolar符号を用いることによって、制御情報の復号性能を向上させることが可能である。また、Polar符号は、処理遅延を小さくすることが可能であるため、制御情報の符号化処理にかかる時間を短くすることができ、主信号情報の誤り訂正符号化処理と並行して制御情報の符号化処理を行うことが可能になる。The control coding unit 27 performs coding processing on the control information and outputs the control information sequence after the coding processing to the selection circuit 28. The control information includes information indicating the multi-level modulation method used for the main signal information sequence, frame information, etc. The control coding unit 27 can hold the information included in the control information and provide it to the main coding unit 25. The control coding unit 27 can error-correction code the control information using an error correction code different from the error correction code used for the main signal information. It is preferable that the control coding unit 27 performs coding processing using an error correction code with a higher error correction ability than the error correction code used for the main signal information. For example, examples of error correction codes used for the control information include block codes, LDPC codes, and polar codes. Since the control information sequence has a short information bit length, polar codes are preferable because they have high error correction ability even with a short code length and can flexibly configure the coding rate. By the control coding unit 27 using polar codes, it is possible to improve the decoding performance of the control information. In addition, since polar codes can reduce processing delays, the time required for encoding the control information can be shortened, and it becomes possible to perform the encoding process of the control information in parallel with the error correction encoding process of the main signal information.

選択回路28は、デインタリーバ26が出力する主信号情報系列と、制御符号化部27が出力する制御情報系列とのうちの一方を選択してマッピング部29に出力する。具体的には、選択回路28は、制御情報系列が直後の主信号情報系列に対する多値変調方式を示すように、主信号情報系列に対して制御情報系列を挿入して出力する。The selection circuit 28 selects one of the main signal information sequence output by the deinterleaver 26 and the control information sequence output by the control coding unit 27, and outputs it to the mapping unit 29. Specifically, the selection circuit 28 inserts a control information sequence into the main signal information sequence so that the control information sequence indicates a multi-level modulation method for the main signal information sequence immediately following, and outputs it.

マッピング部29は、選択回路28が出力する符号化系列に対して、マッピング処理を行い、多値変調シンボル系列を生成する。このとき、マッピング部29は、制御情報系列に対しては、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行い、主信号情報系列に対しては、制御情報が示す多値変調方式を用いてマッピング処理を行う。マッピング部29は、制御情報系列に対しては、伝送ノイズに強い変調方式、例えば、BPSK(Binary Phase Shift Keying)変調方式、QPSK(Quaternary PSK)変調方式などを用いることが好ましい。また、マッピング部29は、主信号情報系列に対するマッピング処理を行う際、伝送されない固定ビット行は、多値変調シンボルの対象外とする。マッピング部29は、マッピング処理後の多値変調シンボル系列を含む光伝送信号を送信する。The mapping unit 29 performs mapping processing on the coded sequence output by the selection circuit 28 to generate a multi-level modulation symbol sequence. At this time, the mapping unit 29 performs mapping processing on the control information sequence using a predetermined multi-level modulation method, and performs mapping processing on the main signal information sequence using a multi-level modulation method indicated by the control information. For the control information sequence, the mapping unit 29 preferably uses a modulation method that is resistant to transmission noise, such as a BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulation method or a QPSK (Quaternary PSK) modulation method. In addition, when the mapping unit 29 performs mapping processing on the main signal information sequence, the fixed bit rows that are not transmitted are excluded from the multi-level modulation symbols. The mapping unit 29 transmits an optical transmission signal including the multi-level modulation symbol sequence after the mapping processing.

図4は、図2に示す光送信装置2の動作を説明するためのフローチャートである。光送信装置2の変調方式決定部20は、伝送する情報ビット系列の系列長に基づいて、主信号情報系列に対して使用する多値変調方式を決定する(ステップS101)。固定値挿入部21は、決定された多値変調方式に応じて、伝送する情報ビット系列に対して、固定値を挿入する(ステップS102)。固定値は、例えば「0」とすることが好ましい。 Figure 4 is a flow chart for explaining the operation of the optical transmitter 2 shown in Figure 2. The modulation method determination unit 20 of the optical transmitter 2 determines the multi-level modulation method to be used for the main signal information sequence based on the sequence length of the information bit sequence to be transmitted (step S101). The fixed value insertion unit 21 inserts a fixed value into the information bit sequence to be transmitted according to the determined multi-level modulation method (step S102). It is preferable that the fixed value be, for example, "0".

制御情報生成部22は、変調方式決定部20が決定した多値変調方式を示す情報を少なくとも含み、固定長の制御情報を生成する(ステップS103)。制御情報は、主信号のフレーム情報をさらに含んでもよい。The control information generating unit 22 generates fixed-length control information including at least information indicating the multi-level modulation method determined by the modulation method determining unit 20 (step S103). The control information may further include frame information of the main signal.

符号化回路23には、制御情報に続いて、主信号情報が入力される。符号化回路23の制御符号化部27は、制御情報に対する誤り訂正符号化処理を行う(ステップS104)。制御符号化部27においては、誤り訂正能力の高い誤り訂正符号化処理が行われる。 The main signal information is input to the encoding circuit 23 following the control information. The control encoding unit 27 of the encoding circuit 23 performs error correction encoding processing on the control information (step S104). The control encoding unit 27 performs error correction encoding processing with high error correction capability.

また、ステップS104の制御情報に対する誤り訂正符号化処理と並行して、インタリーバ24は、主信号情報が入力されると、主信号情報に対するインタリーブ処理を行う(ステップS105)。続いて主符号化部25のHD-FEC符号化部251は、インタリーバ24が出力した主信号情報に対する第1の誤り訂正符号化処理を行う(ステップS106)。HD-FEC符号化部251が第1の誤り訂正符号化処理後の主信号情報を出力すると、マルチレベル符号化部252は、主信号情報に対するマルチレベル符号化処理を行う(ステップS107)。マルチレベル符号化部252は、SD-FEC符号化部253の処理対象のビットをSD-FEC符号化部253に出力し、残りのビットをデインタリーバ26に出力する。SD-FEC符号化部253は、入力されたビットについて、主信号情報に対する第2の誤り訂正符号化処理を行う(ステップS108)。デインタリーバ26は、マルチレベル符号化部252およびSD-FEC符号化部253が出力する主信号情報に対するデインタリーブ処理を行う(ステップS109)。 In parallel with the error correction coding process for the control information in step S104, the interleaver 24 performs interleaving on the main signal information when the main signal information is input (step S105). Next, the HD-FEC coding unit 251 of the main coding unit 25 performs a first error correction coding process on the main signal information output by the interleaver 24 (step S106). When the HD-FEC coding unit 251 outputs the main signal information after the first error correction coding process, the multilevel coding unit 252 performs a multilevel coding process on the main signal information (step S107). The multilevel coding unit 252 outputs the bits to be processed by the SD-FEC coding unit 253 to the SD-FEC coding unit 253, and outputs the remaining bits to the deinterleaver 26. The SD-FEC coding unit 253 performs a second error correction coding process on the main signal information for the input bits (step S108). The deinterleaver 26 performs a deinterleaving process on the main signal information output by the multilevel encoding unit 252 and the SD-FEC encoding unit 253 (step S109).

なお、ここでは、ステップS104の処理と、ステップS105~ステップS109の処理とが並列して行われることとしたが、ステップS104の処理に続いてステップS105~ステップS109の処理が行われるようにしてもよい。 Note that, here, the processing of step S104 and the processing of steps S105 to S109 are performed in parallel, but the processing of steps S105 to S109 may also be performed following the processing of step S104.

選択回路28は、主信号情報系列の前に制御情報系列を挿入する(ステップS110)。このとき、選択回路28は、挿入する制御情報系列が、直後の主信号情報系列に対して使用される多値変調方式を示すように、制御情報系列を主信号情報系列の前に挿入する。具体的には、符号化回路23には、制御情報に続いて、当該制御情報が示す多値変調方式が使用される対象の主信号情報が入力され、選択回路28に入力される順番も同様となる。選択回路28は、固定長の制御情報系列をマッピング部29に出力した後、当該制御情報系列に対応する主信号情報系列をマッピング部29に出力する。The selection circuit 28 inserts a control information sequence before the main signal information sequence (step S110). At this time, the selection circuit 28 inserts the control information sequence before the main signal information sequence so that the control information sequence to be inserted indicates the multi-level modulation method to be used for the main signal information sequence immediately following. Specifically, the encoding circuit 23 receives the main signal information for which the multi-level modulation method indicated by the control information is to be used, following the control information, and the order of input to the selection circuit 28 is also the same. The selection circuit 28 outputs the fixed-length control information sequence to the mapping unit 29, and then outputs the main signal information sequence corresponding to the control information sequence to the mapping unit 29.

マッピング部29は、入力される符号化されたビット系列に対して、マッピング処理を行う(ステップS111)。具体的には、マッピング部29は、制御情報系列に対しては、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行う。また、マッピング部29は、主信号情報系列に対しては、制御情報が示す多値変調方式を用いてマッピング処理を行う。マッピング部29は、マッピング処理後の多値変調シンボル系列を光伝送信号として光受信装置3に送信する(ステップS112)。The mapping unit 29 performs a mapping process on the input encoded bit sequence (step S111). Specifically, the mapping unit 29 performs a mapping process on the control information sequence using a predetermined multi-level modulation method. The mapping unit 29 also performs a mapping process on the main signal information sequence using a multi-level modulation method indicated by the control information. The mapping unit 29 transmits the multi-level modulation symbol sequence after the mapping process to the optical receiving device 3 as an optical transmission signal (step S112).

図5は、図1に示す光受信装置3の備える復号回路30の構成を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing the configuration of the decoding circuit 30 provided in the optical receiving device 3 shown in Figure 1.

復号回路30は、分離回路31と、制御信号軟判定生成部32と、制御復号部33と、インタリーバ34と、主復号部35と、デインタリーバ36とを有する。なお、光受信装置3は、復号回路30の他に、図示しない復調回路を備えることができ、復号回路30には、復調シンボルが入力される。The decoding circuit 30 has a separation circuit 31, a control signal soft decision generation unit 32, a control decoding unit 33, an interleaver 34, a main decoding unit 35, and a deinterleaver 36. In addition to the decoding circuit 30, the optical receiving device 3 can be equipped with a demodulation circuit (not shown), and demodulated symbols are input to the decoding circuit 30.

分離回路31は、入力される復調シンボルを制御情報の復調シンボルと主信号情報の復調シンボルとに分離する。分離回路31は、制御情報の復調シンボルを制御信号軟判定生成部32に出力し、主信号情報の復調シンボルをインタリーバ34に出力する。The separation circuit 31 separates the input demodulated symbols into demodulated symbols of control information and demodulated symbols of main signal information. The separation circuit 31 outputs the demodulated symbols of control information to the control signal soft decision generation unit 32 and outputs the demodulated symbols of main signal information to the interleaver 34.

制御信号軟判定生成部32は、制御情報の復調シンボルに対して、予め定められた制御信号の変調方式に従って軟判定処理を行い、軟判定情報を生成する。制御信号軟判定生成部32は、生成した軟判定情報を、制御復号部33に出力する。The control signal soft decision generating unit 32 performs soft decision processing on the demodulated symbols of the control information according to a predetermined control signal modulation method to generate soft decision information. The control signal soft decision generating unit 32 outputs the generated soft decision information to the control decoding unit 33.

制御復号部33は、制御情報の軟判定情報に対して、誤り訂正復号処理を行い、制御信号を出力する。また、制御復号部33は、制御信号に含まれる制御情報を保持し、主復号部35に提供することができる。The control decoding unit 33 performs error correction decoding processing on the soft decision information of the control information and outputs a control signal. The control decoding unit 33 can also retain the control information included in the control signal and provide it to the main decoding unit 35.

インタリーバ34は、主信号情報の復調シンボルに対して、インタリーブ処理を行い、多値変調シンボル単位で主信号の順序を入れ替える。インタリーバ34は、インタリーブ処理後の主信号情報系列を主復号部35に出力する。The interleaver 34 performs interleaving on the demodulated symbols of the main signal information and rearranges the order of the main signal in units of multi-level modulation symbols. The interleaver 34 outputs the main signal information sequence after the interleaving process to the main decoding unit 35.

主復号部35は、主信号軟判定生成部351と、SD-FEC復号部352と、マルチレベル/マルチステージ復号部353と、HD-FEC復号部354とを有する。主復号部35は、制御復号部33が保持する制御情報に従って、主信号に対する復号処理を行う。The main decoding unit 35 has a main signal soft decision generation unit 351, an SD-FEC decoding unit 352, a multi-level/multi-stage decoding unit 353, and an HD-FEC decoding unit 354. The main decoding unit 35 performs decoding processing on the main signal in accordance with the control information held by the control decoding unit 33.

主信号軟判定生成部351は、主信号に対する軟判定処理を行い、軟判定情報を生成する。主信号軟判定生成部351は、生成した軟判定情報をSD-FEC復号部352およびマルチレベル/マルチステージ復号部353のそれぞれに出力する。The main signal soft decision generation unit 351 performs soft decision processing on the main signal to generate soft decision information. The main signal soft decision generation unit 351 outputs the generated soft decision information to each of the SD-FEC decoding unit 352 and the multi-level/multi-stage decoding unit 353.

SD-FEC復号部352は、主信号の中の一部について軟判定復号処理による誤り訂正復号処理を行う。SD-FEC復号部352は、処理後の信号をマルチレベル/マルチステージ復号部353に出力する。SD-FEC復号部352の行う復号処理を第2の誤り訂正復号処理と称する場合がある。The SD-FEC decoding unit 352 performs error correction decoding processing using soft decision decoding processing on a portion of the main signal. The SD-FEC decoding unit 352 outputs the processed signal to the multi-level/multi-stage decoding unit 353. The decoding processing performed by the SD-FEC decoding unit 352 may be referred to as a second error correction decoding processing.

マルチレベル/マルチステージ復号部353は、主信号軟判定生成部351が出力するSD-FEC復号されていない部分と、SD-FEC復号部352が出力するSD-FEC復号された情報とを用いて、マルチレベル/マルチステージ復号処理を行う。マルチレベル/マルチステージ復号部353は、処理後の信号をHD-FEC復号部354に出力する。The multi-level/multi-stage decoding unit 353 performs multi-level/multi-stage decoding processing using the non-SD-FEC decoded portion output by the main signal soft decision generation unit 351 and the SD-FEC decoded information output by the SD-FEC decoding unit 352. The multi-level/multi-stage decoding unit 353 outputs the processed signal to the HD-FEC decoding unit 354.

HD-FEC復号部354は、主信号に対して、硬判定復号処理を行う。HD-FEC復号部354は、硬判定復号処理後の信号をデインタリーバ36に出力する。HD-FEC復号部354による誤り訂正復号処理を、第1の誤り訂正復号処理と称する場合がある。The HD-FEC decoding unit 354 performs hard-decision decoding processing on the main signal. The HD-FEC decoding unit 354 outputs the signal after the hard-decision decoding processing to the deinterleaver 36. The error correction decoding processing by the HD-FEC decoding unit 354 may be referred to as the first error correction decoding processing.

デインタリーバ36は、インタリーブされた主信号の順序を硬判定の多値変調シンボル単位で元に戻す。 The deinterleaver 36 restores the order of the interleaved main signal in units of hard-decision multi-level modulation symbols.

図6は、図1に示す光受信装置3の動作を説明するためのフローチャートである。光受信装置3は、受信信号である多値変調された光伝送信号の復調処理を行う(ステップS201)。続いて分離回路31は、制御信号と主信号とを分離する(ステップS202)。 Figure 6 is a flow chart for explaining the operation of the optical receiving device 3 shown in Figure 1. The optical receiving device 3 performs demodulation processing of the multi-level modulated optical transmission signal, which is the received signal (step S201). Next, the separation circuit 31 separates the control signal and the main signal (step S202).

制御信号軟判定生成部32は、制御信号に対して軟判定情報を生成する(ステップS203)。制御復号部33は、制御信号に対する軟判定誤り訂正復号処理を行う(ステップS204)。ここで制御復号部33は、制御信号を出力すると共に、制御信号に含まれる制御情報を保持する。The control signal soft decision generator 32 generates soft decision information for the control signal (step S203). The control decoder 33 performs soft decision error correction decoding processing for the control signal (step S204). Here, the control decoder 33 outputs the control signal and retains the control information included in the control signal.

また、インタリーバ34は、主信号に対するインタリーブ処理を行う(ステップS205)。主信号のインタリーブ処理は、例えば、ステップS204の制御信号に対する軟判定誤り訂正復号処理と並行して行うこともできる。インタリーバ34は、インタリーブ処理後の信号を主信号軟判定生成部351に出力する。The interleaver 34 also performs interleaving on the primary signal (step S205). The interleaving on the primary signal can be performed, for example, in parallel with the soft decision error correction decoding on the control signal in step S204. The interleaver 34 outputs the interleaved signal to the primary signal soft decision generator 351.

主信号軟判定生成部351は、制御復号部33に保持された制御情報に含まれる多値変調方式に基づいて、主信号に対する軟判定情報を生成する(ステップS206)。生成された軟判定情報のうち軟判定復号処理の対象である部分については、SD-FEC復号部352に出力され、残りの部分については、マルチレベル/マルチステージ復号部353に出力される。The main signal soft decision generation unit 351 generates soft decision information for the main signal based on the multi-level modulation scheme included in the control information held in the control decoding unit 33 (step S206). The part of the generated soft decision information that is the target of the soft decision decoding process is output to the SD-FEC decoding unit 352, and the remaining part is output to the multi-level/multi-stage decoding unit 353.

SD-FEC復号部352は、主信号の入力された部分に対して第2の誤り訂正復号処理である軟判定復号処理を行う(ステップS207)。SD-FEC復号部352は、処理後の主信号をマルチレベル/マルチステージ復号部353に出力する。The SD-FEC decoding unit 352 performs a soft-decision decoding process, which is a second error correction decoding process, on the input portion of the main signal (step S207). The SD-FEC decoding unit 352 outputs the processed main signal to the multi-level/multi-stage decoding unit 353.

マルチレベル/マルチステージ復号部353は、入力される主信号に対して、マルチレベル/マルチステージ復号処理を行う(ステップS208)。具体的には、マルチレベル/マルチステージ復号部353は、SD-FEC復号結果に基づいて、SD-FEC復号処理を行わない多値復調シンボルの硬判定結果から硬判定ビットを確定し、SD-FEC復号処理を行った多値復調シンボルと共に、HD-FEC復号部354に出力する。The multilevel/multistage decoding unit 353 performs multilevel/multistage decoding processing on the input main signal (step S208). Specifically, based on the SD-FEC decoding result, the multilevel/multistage decoding unit 353 determines hard decision bits from the hard decision results of the multilevel demodulation symbols that have not undergone SD-FEC decoding processing, and outputs them to the HD-FEC decoding unit 354 together with the multilevel demodulation symbols that have undergone SD-FEC decoding processing.

HD-FEC復号部354は、主信号に対して、第1の誤り訂正復号処理である硬判定復号処理を行う(ステップS209)。このとき、復号された制御信号に含まれる情報に基づいて、伝送されない変調シンボルビットを固定ビット「0」にして入力することにより、誤り訂正処理に影響を及ぼすことなく、且つ、誤り訂正符号系列の短縮効果により訂正不可確率を下げることが可能になる。HD-FEC復号部354は、硬判定復号処理により復号された情報ビット系列をデインタリーバ36に出力する。The HD-FEC decoder 354 performs a hard-decision decoding process, which is a first error correction decoding process, on the main signal (step S209). At this time, by inputting the modulation symbol bits that are not transmitted as fixed bits "0" based on the information contained in the decoded control signal, it is possible to reduce the probability of correction failure without affecting the error correction process and by shortening the error correction code sequence. The HD-FEC decoder 354 outputs the information bit sequence decoded by the hard-decision decoding process to the deinterleaver 36.

デインタリーバ36は、情報ビット系列の順序を、インタリーバ34による並び替えに合わせて元に戻す主信号に対するデインタリーブ処理を行う(ステップS210)。The deinterleaver 36 performs a deinterleaving process on the main signal to restore the order of the information bit sequence to its original order in accordance with the rearrangement performed by the interleaver 34 (step S210).

ここで、光送信装置2および光受信装置3のハードウェア構成について説明する。光送信装置2および光受信装置3の各機能は、処理回路により実現される。これらの処理回路は、専用のハードウェアにより実現されてもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いた制御回路であってもよい。Here, we will explain the hardware configuration of the optical transmitting device 2 and the optical receiving device 3. Each function of the optical transmitting device 2 and the optical receiving device 3 is realized by a processing circuit. These processing circuits may be realized by dedicated hardware, or may be a control circuit using a CPU (Central Processing Unit).

上記の処理回路が、専用のハードウェアにより実現される場合、これらは、図7に示す処理回路90により実現される。図7は、図1に示す光送信装置2および光受信装置3の機能を実現するための専用のハードウェアを示す図である。処理回路90は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものである。When the above processing circuits are realized by dedicated hardware, they are realized by the processing circuit 90 shown in Figure 7. Figure 7 is a diagram showing dedicated hardware for realizing the functions of the optical transmitting device 2 and the optical receiving device 3 shown in Figure 1. The processing circuit 90 is a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination of these.

上記の処理回路が、CPUを用いた制御回路で実現される場合、この制御回路は例えば図8に示す構成の制御回路91である。図8は、図1に示す光送信装置2および光受信装置3の機能を実現するための制御回路91の構成を示す図である。図8に示すように、制御回路91は、プロセッサ92と、メモリ93とを備える。プロセッサ92は、CPUであり、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)などとも呼ばれる。メモリ93は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(登録商標)(Electrically EPROM)などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disk)などである。 When the above processing circuit is realized by a control circuit using a CPU, the control circuit is, for example, a control circuit 91 having a configuration shown in FIG. 8. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the control circuit 91 for realizing the functions of the optical transmitting device 2 and the optical receiving device 3 shown in FIG. 1. As shown in FIG. 8, the control circuit 91 includes a processor 92 and a memory 93. The processor 92 is a CPU, and is also called an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), etc. The memory 93 is, for example, a non-volatile or volatile semiconductor memory such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD (Digital Versatile Disk), etc.

上記の処理回路が制御回路91により実現される場合、プロセッサ92がメモリ93に記憶された、各構成要素の処理に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ93は、プロセッサ92が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。なお、プロセッサ92が実行するプログラムは、記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよいし、インターネットのような通信路を介して提供されてもよい。When the above processing circuit is realized by the control circuit 91, it is realized by the processor 92 reading and executing a program corresponding to the processing of each component stored in the memory 93. The memory 93 is also used as a temporary memory for each process executed by the processor 92. The program executed by the processor 92 may be provided in a state stored in a storage medium, or may be provided via a communication channel such as the Internet.

なお、図2、図3および図5に示す各構成要素の分け方は一例であり、図示した例に限定されない。また、図2、図3および図5に示す複数の構成要素のそれぞれを異なる処理回路で実現してもよいし、図2、図3および図5に示す複数の構成要素をまとめて1つの処理回路で実現してもよい。また、図2、図3および図5に示す構成要素を複数の処理回路に分けて実現することもできる。 Note that the division of each component shown in Figures 2, 3, and 5 is an example, and is not limited to the illustrated example. Also, each of the multiple components shown in Figures 2, 3, and 5 may be realized by a different processing circuit, or the multiple components shown in Figures 2, 3, and 5 may be realized together by a single processing circuit. Also, the components shown in Figures 2, 3, and 5 may be realized by dividing them into multiple processing circuits.

続いて、多値変調方式毎に、光伝送システム1が用いるフレームフォーマットを説明する。光伝送システム1は、伝送する主信号情報に対して、例えば、256QAM、64QAM、16QAM、QPSKなど複数の多値変調方式の中から選択した多値変調方式を用いて符号化することができる。図9は、256QAMのフレームフォーマットを示す図である。制御情報に関しては、主信号情報に対して使用される変調方式によらず、QPSK変調で固定長の伝送を行うものとする。Next, the frame format used by the optical transmission system 1 will be explained for each multi-level modulation method. The optical transmission system 1 can encode the main signal information to be transmitted using a multi-level modulation method selected from a plurality of multi-level modulation methods, such as 256QAM, 64QAM, 16QAM, and QPSK. Figure 9 is a diagram showing a frame format of 256QAM. As for the control information, it is assumed that a fixed-length transmission is performed using QPSK modulation, regardless of the modulation method used for the main signal information.

主信号の部分について、256QAMの場合、最下位ビットであるLSBの一部の部分にSD-FECおよびHD-FECにより2重に符号化したデータを配置し、LSB以外の部分には、HD-FECだけで符号化したデータを配置する。 For the main signal portion, in the case of 256QAM, data doubly encoded using SD-FEC and HD-FEC is placed in a portion of the least significant bit (LSB), and data encoded only using HD-FEC is placed in the portion other than the LSB.

図10は、64QAMのフレームフォーマットを示す図である。主信号について、64QAMの場合、LSBの一部の部分にSD-FECおよびHD-FECにより2重に符号化したデータを配置し、LSBの残りの部分と、残りの3系統である最上位ビットMSB(Most Significant Bit)、SSB(Second Significant Bit)、およびTSB(Third Significant Bit)のうち2系統のMSB,SSBにHD-FECだけで符号化したデータを配置し、残りの1系統であるTSBは0固定として、誤り訂正符号化処理を行う。なお、伝送時には、0固定の部分は伝送されない。 Figure 10 is a diagram showing the frame format of 64QAM. For the main signal, in the case of 64QAM, data that is doubly coded using SD-FEC and HD-FEC is placed in a portion of the LSB, and data coded only using HD-FEC is placed in the remaining portion of the LSB and two of the remaining three systems, the most significant bit MSB (Most Significant Bit), SSB (Second Significant Bit), and TSB (Third Significant Bit), and the remaining system, the TSB, is fixed to 0, and error correction coding processing is performed. Note that the parts that are fixed to 0 are not transmitted during transmission.

図11は、16QAMのフレームフォーマットを示す図である。主信号について、16QAMの場合、LSBの一部の部分については、SD-FECおよびHD-FECにより2重に符号化したデータを配置し、LSBの残りの部分と、LSB以外の3系統のうちの1系統のMSBにHD-FECだけで符号化したデータを配置し、さらに残りの2系統であるSSBおよびTSBは0固定として、誤り訂正符号化処理を行う。伝送時には、0固定の部分は伝送されない。 Figure 11 is a diagram showing the frame format of 16QAM. For the main signal, in the case of 16QAM, data that is doubly coded using SD-FEC and HD-FEC is placed in part of the LSB, data coded only using HD-FEC is placed in the remaining part of the LSB and the MSB of one of the three systems other than the LSB, and error correction coding processing is performed with the remaining two systems, SSB and TSB, fixed to 0. The parts that are fixed to 0 are not transmitted during transmission.

図12は、QPSKのフレームフォーマットを示す図である。QPSKの場合、LSBの一部の部分については、SD-FECおよびHD-FECにより2重に符号化したデータを配置し、LSBの残りの部分に、HD-FECだけで符号化したデータを配置し、LSB以外の残りの3系統であるMSB,SSB,TSBは0固定として、誤り訂正符号化処理を行う。伝送時には、0固定の部分は伝送されない。 Figure 12 is a diagram showing the frame format of QPSK. In the case of QPSK, data that is doubly coded using SD-FEC and HD-FEC is placed in a portion of the LSB, data that is coded only using HD-FEC is placed in the remaining portion of the LSB, and error correction coding processing is performed with the remaining three systems other than the LSB (MSB, SSB, TSB) fixed to 0. The parts that are fixed to 0 are not transmitted during transmission.

上記のように構成することで、SD-FECの部分は変調方式によらず同一の符号化処理および復号処理を行うことができ、HD-FEC部分についても、制御信号で設定される変調方式に応じて、0固定となる部分を操作する以外は、同一の符号化処理および復号処理を行うことができるようになる。したがって、回路規模の削減を図ることができる。 By configuring it as described above, the SD-FEC portion can perform the same encoding and decoding processes regardless of the modulation method, and the HD-FEC portion can also perform the same encoding and decoding processes, except for manipulating the parts that are fixed to 0 according to the modulation method set by the control signal. This makes it possible to reduce the circuit scale.

以上説明したように、実施の形態1にかかる光送信装置2は、多値変調された光伝送信号を送信する光送信装置2であって、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の情報を含む制御情報に対して誤り訂正符号化処理を行って符号化された制御情報系列を出力する制御符号化部27と、制御情報が示す多値変調方式に対応する誤り訂正符号化処理を主信号情報に対して行い符号化された主信号情報系列を生成する主符号化部25と、制御情報系列が直後の主信号情報系列に対して使用される多値変調方式を示すように、主信号情報系列に制御情報系列を挿入して出力する選択回路28と、選択回路28が出力する制御情報系列に対して、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行い、選択回路28が出力する主信号情報系列に対して、制御情報系列が示す多値変調方式を用いてマッピング処理を行って、多値変調された光伝送信号を生成するマッピング部29と、を備えることを特徴とする。このような構成を有することにより、光送信装置2は、主信号情報系列を光受信装置3に伝送するよりも前に、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式を含む制御情報を光受信装置3に向けて送信することが可能になる。したがって、光受信装置3が制御情報に基づいて、受信した主信号を処理することが可能になり、主信号情報の情報ビット系列の系列長などに合わせて、多値変調方式を変えて伝送することが可能になる。固定の多値変調方式を使用する場合には、多値変調方式に合わせた1通りの誤り訂正用の符号フォーマットを使用する必要があり、情報ビット系列の系列長が符号長よりも短い場合には、情報ビット系列に固定長を挿入して符号フォーマットに合わせるなどの対策を行うため、情報ビット系列の系列長によっては、不要な固定値を多く挿入する必要が生じ、伝送効率が低下する場合があった。これに対して、上記の構成では、伝送する情報ビット系列に合わせて多値変調方式を変更することが可能であるため、伝送効率を向上させることが可能になる。As described above, the optical transmission device 2 according to the first embodiment is an optical transmission device 2 that transmits a multi-level modulated optical transmission signal, and is characterized by comprising: a control encoding unit 27 that performs an error correction encoding process on control information including information on the multi-level modulation method used for the main signal information sequence and outputs an encoded control information sequence; a main encoding unit 25 that performs an error correction encoding process on the main signal information corresponding to the multi-level modulation method indicated by the control information to generate an encoded main signal information sequence; a selection circuit 28 that inserts a control information sequence into the main signal information sequence so that the control information sequence indicates the multi-level modulation method used for the immediately following main signal information sequence and outputs the control information sequence; and a mapping unit 29 that performs a mapping process on the control information sequence output by the selection circuit 28 using a predetermined multi-level modulation method, and performs a mapping process on the main signal information sequence output by the selection circuit 28 using the multi-level modulation method indicated by the control information sequence to generate a multi-level modulated optical transmission signal. With this configuration, the optical transmission device 2 can transmit control information including the multi-level modulation method used for the main signal information sequence to the optical receiving device 3 before transmitting the main signal information sequence to the optical receiving device 3. Therefore, the optical receiving device 3 can process the received main signal based on the control information, and can transmit the main signal by changing the multi-level modulation method according to the sequence length of the information bit sequence of the main signal information. When a fixed multi-level modulation method is used, it is necessary to use one code format for error correction that matches the multi-level modulation method. When the sequence length of the information bit sequence is shorter than the code length, a measure such as inserting a fixed length into the information bit sequence to match the code format is taken, so that depending on the sequence length of the information bit sequence, it may be necessary to insert many unnecessary fixed values, which may reduce the transmission efficiency. In contrast, in the above configuration, it is possible to change the multi-level modulation method according to the information bit sequence to be transmitted, and therefore it is possible to improve the transmission efficiency.

また、制御符号化部27は、主符号化部25が主信号情報に対して用いる誤り訂正符号よりも誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて、制御情報系列を生成することが好ましい。制御情報に誤りがあると、光受信装置3において主信号情報を制御情報に基づいて正しく復号することが困難となってしまうため、制御情報を正しく伝送することが重要となる。このため、制御情報については、主信号情報に対して用いられる誤り訂正符号よりも誤り訂正能力の高い誤り訂正符号が用いられることが好ましい。 In addition, it is preferable that the control encoding unit 27 generates the control information sequence using an error correcting code with a higher error correcting capability than the error correcting code used by the main encoding unit 25 for the main signal information. If there is an error in the control information, it becomes difficult for the optical receiving device 3 to correctly decode the main signal information based on the control information, so it is important to transmit the control information correctly. For this reason, it is preferable to use an error correcting code with a higher error correcting capability than the error correcting code used for the main signal information for the control information.

また、制御符号化部27は、例えばPolar符号など、短い符号長に対応し、符号化および復号の処理遅延を小さくすることのできる誤り訂正符号を用いて、制御情報の符号化処理を行うことが好ましい。これにより、制御情報の符号化処理にかかる時間を短くすることができる。したがって、主信号情報の誤り訂正符号化処理と並行して制御情報の符号化処理を行っても、主信号情報の誤り訂正符号化処理が完了するよりも前に制御情報の符号化処理を完了することができる。したがって、制御情報の符号化処理が完了してから主信号情報の誤り訂正符号化処理を開始する場合と比較して、送信処理にかかる時間を短縮することが可能になる。 In addition, it is preferable that the control encoding unit 27 performs the encoding process of the control information using an error correction code, such as a Polar code, that is compatible with a short code length and can reduce the processing delay of encoding and decoding. This makes it possible to shorten the time required for the encoding process of the control information. Therefore, even if the encoding process of the control information is performed in parallel with the error correction encoding process of the main signal information, the encoding process of the control information can be completed before the error correction encoding process of the main signal information is completed. Therefore, it is possible to shorten the time required for the transmission process compared to the case where the error correction encoding process of the main signal information is started after the encoding process of the control information is completed.

マッピング部29は、主信号情報系列に対して使用する多値変調方式よりも多値度の小さい多値変調方式を用いて、制御情報系列に対してマッピング処理を行うことが好ましい。これにより、制御情報をより確実に光受信装置3に伝送することが可能になる。It is preferable that the mapping unit 29 performs mapping processing on the control information sequence using a multi-level modulation method with a smaller degree of multi-level than the multi-level modulation method used for the main signal information sequence. This makes it possible to transmit the control information to the optical receiving device 3 more reliably.

また、主符号化部25が誤り訂正符号化処理を行う対象のビット系列は、送信される主信号情報の情報ビット系列に対して、送信されないビット系列として固定ビットが挿入されたビット系列であり、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の最大多値シンボルに対応したビット系列とすることができる。 In addition, the bit sequence on which the main encoding unit 25 performs error correction encoding processing is a bit sequence in which fixed bits are inserted as a bit sequence that is not transmitted into the information bit sequence of the main signal information to be transmitted, and can be a bit sequence corresponding to the maximum multi-level symbol of the multi-level modulation method used for the main signal information sequence.

また、主符号化部25は、主信号情報系列に対して硬判定復号を前提とする誤り訂正符号を用いて第1の誤り訂正符号化処理を行い、第1の誤り訂正符号化処理が行われた主信号情報系列のうちの一部、例えば、多値変調シンボルの最下位ビットに対応するビットに対して、軟判定復号を前提とする誤り訂正符号を用いて第2の誤り訂正符号化処理を行うことができる。これにより、誤り率が高いビットについては、2重に誤り訂正符号化処理を行うことができ、誤り率を低減することが可能になる。 The main encoding unit 25 can also perform a first error correction encoding process on the main signal information sequence using an error correction code that assumes hard decision decoding, and can perform a second error correction encoding process on a portion of the main signal information sequence that has been subjected to the first error correction encoding process, for example, a bit corresponding to the least significant bit of a multi-level modulation symbol, using an error correction code that assumes soft decision decoding. This allows double error correction encoding processes to be performed on bits with a high error rate, making it possible to reduce the error rate.

また、制御情報は、主信号情報系列の系列長を示す情報をさらに含むことができる。これにより、短い情報ビット系列と長い情報ビット系列とが混在しているような場合であっても、光受信装置3が予め情報ビット系列の系列長を把握することが可能になるため、光受信装置3における処理を単純にすることが可能になる。 The control information can further include information indicating the sequence length of the main signal information sequence. This allows the optical receiver 3 to know the sequence length of the information bit sequence in advance, even in cases where short and long information bit sequences are mixed, making it possible to simplify the processing in the optical receiver 3.

また、光受信装置3は、光送信装置2が送信した多値変調された光伝送信号を受信する。光受信装置3は、光伝送信号から制御情報を取り出す制御復号部33と、光伝送信号から取り出された制御情報に基づいて、光伝送信号に含まれる主信号情報系列の誤り訂正復号処理を行う主復号部35と、を備える。 The optical receiving device 3 receives the multi-level modulated optical transmission signal transmitted by the optical transmitting device 2. The optical receiving device 3 includes a control decoding unit 33 that extracts control information from the optical transmission signal, and a main decoding unit 35 that performs error correction decoding processing of the main signal information sequence included in the optical transmission signal based on the control information extracted from the optical transmission signal.

また、光送信装置2の主符号化部25が、送信される主信号情報の情報ビット系列に対して、送信されないビット系列として固定ビットが挿入された、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の最大多値シンボルに対応したビット系列に対して、誤り訂正符号化処理を行っている場合、光受信装置3の主復号部35は、制御情報に基づいて、光伝送信号に含まれる主信号情報系列に対して、欠落した固定ビットを挿入してから、誤り訂正復号処理を行う。 In addition, when the main encoding unit 25 of the optical transmitting device 2 performs error correction encoding processing on a bit sequence corresponding to the maximum multi-level symbol of the multi-level modulation method used for the main signal information sequence, in which fixed bits have been inserted as a bit sequence that is not transmitted into the information bit sequence of the main signal information to be transmitted, the main decoding unit 35 of the optical receiving device 3 inserts the missing fixed bits into the main signal information sequence included in the optical transmission signal based on the control information, and then performs error correction decoding processing.

また、光送信装置2の主符号化部25が、主信号情報系列に対して硬判定復号を前提とする誤り訂正符号を用いて第1の誤り訂正符号化処理を行い、第1の誤り訂正符号化処理が行われた主信号情報系列のうち、多値変調シンボルの最下位ビットに対応するビットに対して、軟判定復号を前提とする誤り訂正符号を用いて第2の誤り訂正符号化処理を行う場合、光受信装置3の主復号部35は、多値変調シンボルの最下位ビットの軟判定復号結果に基づいて、最下位ビット以外の硬判定ビットを決定したのち、主信号情報系列に対して硬判定復号処理を行う。 In addition, when the main encoding unit 25 of the optical transmitting device 2 performs a first error correction encoding process on the main signal information series using an error correction code that assumes hard decision decoding, and performs a second error correction encoding process on the bit of the main signal information series that has been subjected to the first error correction encoding process, which corresponds to the least significant bit of the multi-level modulation symbol, using an error correction code that assumes soft decision decoding, the main decoding unit 35 of the optical receiving device 3 determines hard decision bits other than the least significant bit based on the soft decision decoding result of the least significant bit of the multi-level modulation symbol, and then performs hard decision decoding processing on the main signal information series.

光送信装置2は、光受信装置3と共に、光伝送システム1を構成することができる。また、多値変調された光伝送信号を伝送する光伝送方法を提供することもできる。光伝送方法は、光送信装置2が、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の情報を含む制御情報に対して誤り訂正符号化処理を行って符号化された制御情報系列を生成するステップと、光送信装置2が、制御情報が示す多値変調方式に対応する誤り訂正符号化処理を主信号情報に対して行って符号化された主信号情報系列を生成するステップと、光送信装置2が、制御情報系列が直後の主信号情報系列に対する多値変調方式を示すように、主信号情報系列に制御情報系列を挿入するステップと、光送信装置2が、制御情報系列に対して、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行うステップと、光送信装置2が、主信号情報系列に対して、制御情報系列が示す多値変調方式を用いてマッピング処理を行うステップと、光送信装置2が、マッピング処理により生成された、多値変調された光伝送信号を送信することによって、主信号情報よりも前に制御情報を送信するステップと、を含む。The optical transmitting device 2 can configure the optical transmission system 1 together with the optical receiving device 3. It is also possible to provide an optical transmission method for transmitting a multi-level modulated optical transmission signal. The optical transmission method includes a step in which the optical transmitting device 2 performs an error correction coding process on control information including information on a multi-level modulation method used for a main signal information sequence to generate an encoded control information sequence, a step in which the optical transmitting device 2 performs an error correction coding process corresponding to the multi-level modulation method indicated by the control information on the main signal information to generate an encoded main signal information sequence, a step in which the optical transmitting device 2 inserts a control information sequence into the main signal information sequence so that the control information sequence indicates the multi-level modulation method for the main signal information sequence immediately following, a step in which the optical transmitting device 2 performs a mapping process on the control information sequence using a predetermined multi-level modulation method, a step in which the optical transmitting device 2 performs a mapping process on the main signal information sequence using the multi-level modulation method indicated by the control information sequence, and a step in which the optical transmitting device 2 transmits the multi-level modulated optical transmission signal generated by the mapping process to transmit the control information before the main signal information.

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples, and may be combined with other known technologies, or the embodiments may be combined with each other. Also, parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the spirit of the invention.

なお、上記の実施の形態では、送信機能を有する光送信装置2と、受信機能を有する光受信装置3とを示したが、光送信装置2の機能と光受信装置3の機能とを併せ持ち、双方向に通信可能な光伝送装置を提供することもできる。In the above embodiment, an optical transmitting device 2 having a transmitting function and an optical receiving device 3 having a receiving function are shown, but it is also possible to provide an optical transmission device that combines the functions of the optical transmitting device 2 and the optical receiving device 3 and is capable of bidirectional communication.

1 光伝送システム、2 光送信装置、3 光受信装置、20 変調方式決定部、21 固定値挿入部、22 制御情報生成部、23 符号化回路、24,34 インタリーバ、25 主符号化部、26,36 デインタリーバ、27 制御符号化部、28 選択回路、29 マッピング部、30 復号回路、31 分離回路、32 制御信号軟判定生成部、33 制御復号部、35 主復号部、90 処理回路、91 制御回路、92 プロセッサ、93 メモリ、251 HD-FEC符号化部、252 マルチレベル符号化部、253 SD-FEC符号化部、351 主信号軟判定生成部、352 SD-FEC復号部、353 マルチレベル/マルチステージ復号部、354 HD-FEC復号部。1 Optical transmission system, 2 Optical transmitting device, 3 Optical receiving device, 20 Modulation method determination unit, 21 Fixed value insertion unit, 22 Control information generation unit, 23 Encoding circuit, 24, 34 Interleaver, 25 Main encoding unit, 26, 36 Deinterleaver, 27 Control encoding unit, 28 Selection circuit, 29 Mapping unit, 30 Decoding circuit, 31 Separation circuit, 32 Control signal soft decision generation unit, 33 Control decoding unit, 35 Main decoding unit, 90 Processing circuit, 91 Control circuit, 92 Processor, 93 Memory, 251 HD-FEC encoding unit, 252 Multilevel encoding unit, 253 SD-FEC encoding unit, 351 Main signal soft decision generation unit, 352 SD-FEC decoding unit, 353 Multilevel/multistage decoding unit, 354 HD-FEC decoding unit.

Claims (11)

多値変調された光伝送信号を送信する光送信装置において、
主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の情報を含む制御情報に対して誤り訂正符号化処理を行って符号化された制御情報系列を出力する制御符号化部と、
送信される情報ビット系列に対して、送信されないビット系列として前記制御情報が示す前記多値変調方式に応じたビット数の固定ビットが挿入され、使用される前記多値変調方式の最大多値シンボルに対応したビット系列である主信号情報に対して、前記多値変調方式によらず同一のパラメータによる誤り訂正符号化処理を行い符号化された前記主信号情報系列を生成する主符号化部と、
前記制御情報系列が直後の前記主信号情報系列に対して使用される前記多値変調方式を示すように、前記主信号情報系列に前記制御情報系列を挿入して出力する選択回路と、
前記選択回路が出力する前記制御情報系列に対して、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行い、前記選択回路が出力する符号化された前記主信号情報系列に対して、前記制御情報系列が示す前記多値変調方式を用いてマッピング処理を行って、前記多値変調された光伝送信号を生成するマッピング部と、
を備える
ことを特徴とする光送信装置。
In an optical transmitting device for transmitting a multi-level modulated optical transmission signal,
a control coding unit that performs an error correction coding process on control information including information on a multi-level modulation method used for a main signal information sequence and outputs a coded control information sequence;
a main encoding unit that inserts a fixed number of bits according to the multi-level modulation scheme indicated by the control information into an information bit sequence to be transmitted as a bit sequence not to be transmitted , and performs error correction encoding processing using the same parameters regardless of the multi-level modulation scheme on main signal information, which is a bit sequence corresponding to a maximum multi-level symbol of the multi-level modulation scheme to be used, to generate an encoded main signal information sequence;
a selection circuit that inserts the control information sequence into the main signal information sequence so that the control information sequence indicates the multi-level modulation scheme used for the main signal information sequence immediately following the control information sequence, and outputs the control information sequence;
a mapping unit that performs mapping processing on the control information sequence output by the selection circuit, using a predetermined multi-level modulation scheme, and performs mapping processing on the encoded main signal information sequence output by the selection circuit, using the multi-level modulation scheme indicated by the control information sequence, to generate the multi-level modulated optical transmission signal;
An optical transmitting device comprising:
前記制御符号化部は、前記主符号化部が前記主信号情報に対して用いる誤り訂正符号よりも誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて、前記制御情報系列を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。
2. The optical transmission device according to claim 1, wherein the control encoding unit generates the control information sequence by using an error correction code having a higher error correction capability than an error correction code used by the main encoding unit for the main signal information.
前記制御符号化部は、前記主符号化部の誤り訂正符号化処理と並行して、前記制御情報系列の誤り訂正符号化処理を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。
2. The optical transmission device according to claim 1, wherein the control encoding section performs an error correction encoding process on the control information sequence in parallel with an error correction encoding process performed by the main encoding section.
前記制御符号化部は、Polar符号を用いて、前記制御情報系列の誤り訂正符号化処理を行う
ことを特徴とする請求項3に記載の光送信装置。
4. The optical transmission device according to claim 3, wherein the control encoding unit performs error correction encoding processing on the control information sequence by using a polar code.
前記マッピング部は、前記主信号情報系列に対して使用する多値変調方式よりも多値度の小さい多値変調方式を用いて、前記制御情報系列に対して前記マッピング処理を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。
2. The optical transmission device according to claim 1, wherein the mapping unit performs the mapping process on the control information sequence using a multi-level modulation scheme having a lower multi-level degree than a multi-level modulation scheme used for the main signal information sequence.
前記主符号化部は、
前記主信号情報に対して硬判定復号を前提とする誤り訂正符号を用いて第1の誤り訂正符号化処理を行い、前記第1の誤り訂正符号化処理が行われた前記主信号情報のビット系列のうち、多値変調シンボルの最下位ビットに対応するビットに対して、軟判定復号を前提とする誤り訂正符号を用いて第2の誤り訂正符号化処理を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。
The main encoding unit
2. The optical transmission device according to claim 1, further comprising: a first error correction encoding process for the main signal information using an error correction code based on hard decision decoding; and a second error correction encoding process for a bit of the bit sequence of the main signal information subjected to the first error correction encoding process, the bit corresponding to the least significant bit of a multi-level modulation symbol, using an error correction code based on soft decision decoding.
前記制御情報は、前記主信号情報系列の長さを示す情報をさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。
2. The optical transmission device according to claim 1, wherein the control information further includes information indicating a length of the main signal information sequence.
請求項1からのいずれか1項に記載の光送信装置が送信した前記光伝送信号を受信する光受信装置において、
前記光伝送信号には、前記固定ビットが含まれず、
前記光伝送信号から前記制御情報を取り出す制御復号部と、
前記光伝送信号から取り出された前記制御情報に基づいて、前記光伝送信号に含まれる前記主信号情報系列の誤り訂正復号処理を行う主復号部と、
を備え、
前記主復号部は、前記制御情報に基づいて、前記光伝送信号に含まれる前記主信号情報系列に対して、欠落した前記固定ビットを挿入することにより、前記制御情報が示す多値変調方式によらず同一のパラメータによる前記誤り訂正復号処理を行う
ことを特徴とする光受信装置。
8. An optical receiving device for receiving the optical transmission signal transmitted by the optical transmitting device according to claim 1,
the optical transmission signal does not include the fixed bit,
a control decoder for extracting the control information from the optical transmission signal;
a main decoding unit that performs error correction decoding processing on the main signal information sequence included in the optical transmission signal based on the control information extracted from the optical transmission signal;
Equipped with
an optical receiving device characterized in that the main decoding unit performs the error correction decoding process using the same parameters regardless of the multi-level modulation scheme indicated by the control information by inserting the missing fixed bits into the main signal information sequence included in the optical transmission signal based on the control information.
請求項に記載の光送信装置が送信した前記光伝送信号を受信する光受信装置において、
前記光伝送信号から前記制御情報を取り出す制御復号部と、
前記光伝送信号から取り出された前記制御情報に基づいて、前記光伝送信号に含まれる前記主信号情報系列の誤り訂正復号処理を行う主復号部と、
を備え、
前記主復号部は、前記多値変調シンボルの前記最下位ビットの軟判定復号結果に基づいて、前記最下位ビット以外の硬判定ビットを決定したのち、前記制御情報に基づいて、前記光伝送信号に含まれる前記主信号情報系列に対して、欠落した前記固定ビットを挿入し、前記固定ビットが挿入された前記主信号情報系列に対して前記制御情報が示す多値変調方式によらず同一のパラメータによる硬判定復号処理を行う
ことを特徴とする光受信装置。
7. An optical receiving device for receiving the optical transmission signal transmitted by the optical transmitting device according to claim 6 ,
a control decoder for extracting the control information from the optical transmission signal;
a main decoding unit that performs error correction decoding processing on the main signal information sequence included in the optical transmission signal based on the control information extracted from the optical transmission signal;
Equipped with
the main decoding unit determines hard-decision bits other than the least significant bit based on a soft-decision decoding result of the least significant bit of the multi-level modulation symbol , and then inserts the missing fixed bits into the main signal information sequence included in the optical transmission signal based on the control information, and performs hard-decision decoding processing on the main signal information sequence into which the fixed bits have been inserted using the same parameters regardless of the multi-level modulation scheme indicated by the control information .
多値変調された光伝送信号を送信する光送信装置と、
前記光送信装置が送信した光伝送信号を受信する光受信装置と、
を備え、
前記光送信装置は、
主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の情報を含む制御情報に対して誤り訂正符号化処理を行って符号化された制御情報系列を出力する制御符号化部と、
前記制御情報が示す前記多値変調方式により、固定ビットを挿入するビット数を変更することによって、前記多値変調方式によらず同一のパラメータによる誤り訂正符号化処理を主信号情報に対して行い符号化された前記主信号情報系列を生成する主符号化部と、
前記制御情報系列が直後の前記主信号情報系列に対して使用される前記多値変調方式を示すように、前記主信号情報系列に前記制御情報系列を挿入して出力する選択回路と、
前記選択回路が出力する前記制御情報系列に対して、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行い、前記選択回路が出力する前記主信号情報系列に対して、前記制御情報系列が示す前記多値変調方式を用いてマッピング処理を行って、前記多値変調された光伝送信号を生成するマッピング部と、
を有し、
前記光伝送信号には、前記固定ビットが含まれず、
前記光受信装置は、
前記光伝送信号から前記制御情報を取り出す制御復号部と、
前記光伝送信号から取り出された前記制御情報に基づいて、前記光伝送信号に含まれる前記主信号情報系列の誤り訂正復号処理を行う主復号部と、
を備え、
前記主復号部は、前記制御情報に基づいて、前記光伝送信号に含まれる前記主信号情報系列に対して、欠落した前記固定ビットを挿入することにより、前記制御情報が示す多値変調方式によらず同一のパラメータによる前記誤り訂正復号処理を行う
ことを特徴とする光伝送システム。
an optical transmitter for transmitting a multi-level modulated optical transmission signal;
an optical receiving device for receiving the optical transmission signal transmitted by the optical transmitting device;
Equipped with
The optical transmitter comprises:
a control coding unit that performs an error correction coding process on control information including information on a multi-level modulation method used for a main signal information sequence and outputs a coded control information sequence;
a main encoding unit that performs error correction encoding processing on main signal information using the same parameters regardless of the multi-level modulation scheme by changing the number of bits to be inserted into according to the multi-level modulation scheme indicated by the control information, thereby generating the main signal information sequence that has been encoded;
a selection circuit that inserts the control information sequence into the main signal information sequence so that the control information sequence indicates the multi-level modulation scheme used for the main signal information sequence immediately following the control information sequence, and outputs the control information sequence;
a mapping unit that performs mapping processing on the control information sequence output by the selection circuit using a predetermined multi-level modulation scheme, and performs mapping processing on the main signal information sequence output by the selection circuit using the multi-level modulation scheme indicated by the control information sequence, thereby generating the multi-level modulated optical transmission signal;
having
the optical transmission signal does not include the fixed bit,
The optical receiving device comprises:
a control decoder for extracting the control information from the optical transmission signal;
a main decoding unit that performs error correction decoding processing on the main signal information sequence included in the optical transmission signal based on the control information extracted from the optical transmission signal;
Equipped with
the main decoding unit performs the error correction decoding process using the same parameters regardless of the multi-level modulation scheme indicated by the control information by inserting the missing fixed bits into the main signal information sequence included in the optical transmission signal based on the control information.
多値変調された光伝送信号を伝送する光伝送方法において、
光送信装置が、主信号情報系列に対して使用される多値変調方式の情報を含む制御情報に対して誤り訂正符号化処理を行って符号化された制御情報系列を生成するステップと、
前記光送信装置が、送信される情報ビット系列に対して、送信されないビット系列として前記制御情報が示す前記多値変調方式に応じたビット数の固定ビット挿入され、使用される前記多値変調方式の最大多値シンボルに対応したビット系列である主信号情報に対して、前記多値変調方式によらず同一のパラメータによる誤り訂正符号化処理を行い符号化された前記主信号情報系列を生成するステップと、
前記光送信装置が、前記制御情報系列が直後の前記主信号情報系列に対する前記多値変調方式を示すように、前記主信号情報系列に前記制御情報系列を挿入するステップと、
前記光送信装置が、前記制御情報系列に対して、予め定められた多値変調方式を用いてマッピング処理を行うステップと、
前記光送信装置が、符号化された前記主信号情報系列に対して、前記制御情報系列が示す前記多値変調方式を用いてマッピング処理を行うステップと、
前記光送信装置が、前記マッピング処理により生成された、前記多値変調された光伝送信号を送信することによって、前記主信号情報よりも前に前記制御情報を送信するステップと、
を含む
ことを特徴とする光伝送方法。
1. An optical transmission method for transmitting a multilevel modulated optical transmission signal, comprising:
a step in which an optical transmitting device performs an error correction coding process on control information including information on a multi-level modulation method used for a main signal information sequence to generate an encoded control information sequence;
a step in which the optical transmitting device generates an encoded main signal information sequence by inserting a fixed number of bits according to the multi-level modulation scheme indicated by the control information into an information bit sequence to be transmitted as a bit sequence not to be transmitted , and performing error correction coding processing with the same parameters regardless of the multi-level modulation scheme on main signal information, which is a bit sequence corresponding to a maximum multi-level symbol of the multi-level modulation scheme to be used;
the optical transmitting device inserting the control information sequence into the main signal information sequence such that the control information sequence indicates the multi-level modulation scheme for the main signal information sequence immediately following;
a step of performing a mapping process on the control information sequence by the optical transmitting device using a predetermined multi-level modulation method;
a step of performing a mapping process on the encoded main signal information sequence by the optical transmitting device using the multi-level modulation scheme indicated by the control information sequence;
a step of transmitting the control information before the main signal information by transmitting the multi-level modulated optical transmission signal generated by the mapping process by the optical transmitting device;
An optical transmission method comprising:
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